مفهوم الجسيم النقطي التسلسل الهرمي نظرية المجال الفعال النقطة- الجسيم مفهوم الجسيم النقطي: نموذج الجسيمات النقطية (PPM) في هذا النموذج يتم التعامل مع الجسيمات على أنها كتل نقطية، أي أنها تحمل كمية من الكتلة بدون شكل محدد في موقع مكاني معين وهو مجال جسيمي ثنائي الأبعاد، حيث أن المعلومات الهندسية الوحيدة المعروفة عن الجسيمات هي متجه موقعها ri، ومع ذلك فإن الجسيمات لها حجم اسمي، والذي يمكن حسابه من خصائصها الفيزيائية الحرارية مثل الضغط ودرجة الحرارة، على سبيل المثال بالنسبة لجزيئات المائع العشوائية، إذا تم اعتماد افتراض الغاز المثالي، فيمكن حساب الحجم الاسمي. لفرض الاتساق في تمثيل الجسيمات المنفصل للوسيط، يجب أن يكون الحجم الاسمي الإجمالي لجميع الجسيمات هو نفس الامتداد الهندسي الفعلي للوسيط نتيجة لذلك، يمكن للمرء أن يعتبر الحجم الاسمي للجسيم هو حجمه الحقيقي. يحتوي نموذج الجسيمات النقطية فقط على معلومات الجسيمات التي يحتوي عليها حقل الجسيمات الأصلي المنفصل فهو لا يستخدم أي افتراض آخر، وبالتالي فإنه لن يتسبب في أي تضارب، أما عيب هذا النموذج هو أنه من الصعب تحديد تفاعل شعاع الفوتون مع حجم بدون شكل.
نظرية المجال الفعال النقطة – الجسيم: عند دراسة نظرية المجال الفعال للجسيمات النقطية لجسيم شرودنغر واحد في جهد مربع معكوس، نستغل التسلسل الهرمي لمقاييس الطول بين الطول الموجي المميز لبعض الجسيمات منخفضة الطاقة للكتلة m (للملموسة، نسمي هذا بعض الإلكترون القياسي) ومقياس بعض النقاط الصغيرة تقريبًا، مثل جسيم كتلته M ≫ m يتفاعل معها (وبالمثل، سوف نسمي هذا نواة). على سبيل المثال في الأنظمة الذرية، سيكون هذا هو النسبة (R / a0) بين الحجم R للنواة ونصف قطر (Bohr a0) للذرة من أجل الانتثار، بحيث تكون المعلمة الصغيرة أكثر مباشرة ( kR)، مع k هو العدد الموجي للجسيم الساقط، وتكون الطريقة التي نستغل بها هذا التسلسل الهرمي هي أن نتذكر أن ديناميات الطاقة المنخفضة للجسيم الثقيل تقترب جيدًا من ميكانيكا الكم العادية، لذلك نتخيل فقط تكميم النواة أولاً، إذ في هذه الحالة يقترن الإلكترون المكمَّم بالكامل فقط بالخط العالمي أحادي البعد للجسيم الثقيل، وهذا يرقى إلى كتابة الإجراء للإلكترون (S = SB + Sb) من حيث ديناميكيات الكتلة المعتادة.
A الجسيمات نقطة ( مثالية الجسيمات [1] أو الجسيمات الشبيهة بالنقطة ، كثيرا ما ينص الجسيمات الشبيهة بالنقطة) هو بالتمجيد من الجزيئات المستخدمة بكثرة في الفيزياء. السمة المميزة لها هي أنها تفتقر إلى الامتداد المكاني ؛ كونها بلا أبعاد ، فإنها لا تأخذ مساحة. [2] الجسيم النقطي هو تمثيل مناسب لأي كائن عندما يكون حجمه وشكله وبنيته غير ذي صلة في سياق معين. على سبيل المثال ، من بعيد بما فيه الكفاية ، سيبدو أي كائن بحجم محدود ويتصرف ككائن يشبه النقطة. اي العبارات الاتية تعبر بشكل صحيح عن النموذج الجسيمي النقطي لحركة طائرة تقلع من مطار - موقع الذكي. يمكن أيضًا إحالة الجسيم النقطي في حالة الجسم المتحرك من حيث الفيزياء. في نظرية الجاذبية ، غالبًا ما يناقش الفيزيائيون أ الكتلة النقطية ، وتعني الجسيم النقطي بكتلة غير صفريةوليس له خصائص أو بنية أخرى. وبالمثل ، في الكهرومغناطيسية ، يناقش الفيزيائيون أ نقطة شحنة ، جسيم نقطي بشحنة غير صفرية. [3] في بعض الأحيان ، بسبب مجموعات معينة من الخصائص ، تتصرف الكائنات الممتدة كنقطة مثل حتى في جوارها المباشر. على سبيل المثال ، الأجسام الكروية التي تتفاعل في فضاء ثلاثي الأبعاد موصوفة بقانون التربيع العكسي تتصرف تفاعلاتها بطريقة كما لو كانت كل مادتها مركزة في مراكز كتلتها.
إذا قمت بتكبير جسيم ممتد بالعدسة، سيبدو أكبر. لن يتغير حجم الجسيم الشبيه بالنقطة، ولكن كلما نظرت إليه بشكل أقرب، أصبح الحقل المحيط به أقوى. مجال فيزياء الجسيمات مليء بما يمكن أن يكون مفارقات مربكة: فيرميون – fermion مقابل بوزون – boson، هادرون – hadron مقابل لبتون – lepton. يمكنك حتى إضافة ازدواجية أخرى إلى القائمة: جسيمات ممتدة مقابل جسيمات شبيهة بالنقطة (الجسيم النقطي). الكواركات – quarks واللبتونات والبوزونات من النموذج المعياري هي جسيمات شبيهة بالنقطة. كل الجسيمات دون الذرية الباقية التي سمعت عنها هي عبارة عن جسيمات ممتدة. وأكثرها شيوعًا هي البروتونات والنيوترونات التي تشكل نواة الذرة، ولكن هناك العديد من الجسيمات الأخرى، مثل البايونات – pions، والكاونات – kaons، وجسيمات لامبدا – Lambda particles، وأوميغا – omegas والعديد غيرها. السمة المعرفة لهذه الأنواع من الجسيمات هي أن لها حجمًا قابلًا للقياس بشكل معقول (والذي يكون بحجم البروتون تقريبًا). ليس للجسيمات الممتدة سطح محدد جيدًا مثل الرخام. إنها أشبه قليلاً بالأرض وغلافها الجوي. يكون الغلاف الجوي للأرض أكثر ثخانة بالقرب من سطح الأرض ويقل ثخانة مع الارتفاع.
بهذا المعنى يمكن للفيزيائيين مناقشة "الحجم" الجوهري للجسيم: حجم بنيته الداخلية ، وليس حجم الحزمة الموجية. "حجم" الجسيم الأولي ، بهذا المعنى ، هو بالضبط صفر. على سبيل المثال ، بالنسبة للإلكترون ، تُظهر الأدلة التجريبية أن حجم الإلكترون أقل من 10 18 م. [6] هذا يتوافق مع القيمة المتوقعة بالضبط صفر. (لا ينبغي الخلط بين هذا وبين نصف قطر الإلكترون الكلاسيكي ، والذي ، على الرغم من الاسم ، لا علاقة له بالحجم الفعلي للإلكترون. ) أنظر أيضا اختبار الجسيمات الجسيمات الأولية برين الشحنة (فيزياء) (المفهوم العام ، لا يقتصر على الشحنة الكهربائية) النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ازدواجية موجة - جسيم ملاحظات ومراجع ملاحظات ^ HC Ohanian ، JT Markert (2007) ، ص. 3. ^ FE Udwadia ، RE Kalaba (2007) ، p. 1. ^ ر. سنيدر (2001) ، ص 196 - 198. ^ آي نيوتن ، آي بي كوهين ، إيه ويتمان (1999) ، ص. 956 (اقتراح 75 ، نظرية 35). ^ أنا نيوتن ، أ. موت ، ج. ماشين (1729) ، ص. 270-271. ^ "الدقة تثبت مغناطيسية الإلكترون". فهرس HC Ohanian ، JT Markert (2007). الفيزياء للمهندسين والعلماء. 1 (الطبعة الثالثة). نورتون. رقم ISBN 978-0-393-93003-0.
يتم إنجاز ذلك بطريقة بسيطة؛ يُستكمل الإجراء الفعال المعتاد بفعل "جسيم نقطي" يتضمن جميع عمليات اقتران الجسيم الخفيف الممكنة للخط العالمي للجسيم الثقيل المتبقي (الشبيه بالنقطة) بما يتوافق مع تناظرات نظرية الطاقة المنخفضة، وهذا النوع من التحويل الإلكتروني "النقطي" (PPEFT) هو من الناحية المفاهيمية أفضل شيء تالي لنوع (Fermi) من التحويل الإلكتروني، بينما لا يمكن إزالة الديناميات النووية تمامًا، إلا أنها مبسطة بشكل كبير. إن التطبيق العملي لـ (PPEFT) ذو شقين: أولاً يسمح بسهولة بتحديد الكميات الفيزيائية من حيث الخصائص النووية الصغيرة، نظرًا لأن توسع ( PPEFT) يكون مباشرة في قوى (kR)، حيث إن هذه المعلمات عامة تمامًا وتتضمن بطبيعتها جميع التفاعلات الممكنة، بما في ذلك أي فيزياء جديدة محتملة. بعض الأمثلة الواضحة التي تم استكشافها هي المقاطع العرضية وطاقات الحالة المقيدة للإلكترونات بدلالة نصف قطر الشحنة النووية ، بحيث في هذا العمل، نطرح السؤال التالي: كيف تدخل الخصائص النووية الصغيرة في الكميات الفيزيائية عندما تكون هناك قنوات متعددة للتفاعل مع الجسيم النقطي، وللإجابة على هذا السؤال، نعتبر نموذجًا بسيطًا للعبة من حقلي شرودنجر (معقدين) مجمعين مقترنين بنفس جسيم النقطة، إذ يمكن بسهولة تعميم أدوات التوصيل الأكثر عمومية مع الخط العالمي للجسيم النقطي (y (τ من أمثلة أنواع الجسيمات المفردة (SP) التي تم استكشافها في حالة الجسيمات المتعددة (MP).